近日,广西热作所亚热带果蔬安全控制重点实验室科技创新岗位外籍专家与广西大学、广西科学院合作,在国际知名SCI期刊Carbohydrate Polymers(中科院一区TOP,IF=10.7)在线发表了题为“Enhanced Antifungal Activity of Chitosan-Coated Cinnamaldehyde-Immobilized Thermostable Cellulose from Spent Mushroom Substrate Against Phytopathogenic Fungi”的研究论文。
【图1 论文首页截图】
食用菌产业每年产生大量菌渣,处理不当易造成环境污染。为解决此问题,研究团队首次开发了从废弃食用菌渣(SMS)高效提取高结晶度纤维素(纯度>90%)的绿色工艺,并以此为基础创新构建了“纤维素-肉桂醛-壳聚糖”三位一体新型抗真菌复合材料(CeCACs)。材料通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和热重分析法(TGA)等分析手段证实了优异的热稳定性(初始分解温度由240°C提升至312°C)、良好的疏水性(水接触角从22°提高至80°)和显著的载药缓释特性。CeCACs对尖孢镰刀菌、黄曲霉等主要病原真菌的最低抑菌浓度(MIC)低至46.8 µg/mL,比传统杀菌剂降低2–4倍,通过诱导活性氧(ROS)积累、破坏病菌细胞膜引发凋亡发挥作用。此外,该材料安全无毒,应用于花生种衣处理能促进幼苗生长,并在低剂量熏蒸处理后显著抑制花生和百香果表面真菌感染,腐烂面积几乎降至零。该研究实现了菌渣资源的高值化利用与抗真菌材料创新,为热带特色果蔬病害绿色防控提供了新方案。
【图2 论文摘要图】
【图3不同种子包层处理对花生幼苗的影响:茎长(a)、根长(b)、鲜重(c)、播种12天后的外观。处理包括未处理种子(d)、0.5% CMC (e)、CMC-CeCACs (0.5% CMC 100 µg/mL)(f)和CMC-TB(0.5% CMC 100 µg/mL)(g)】
【图4 CeCACs熏蒸对接种真菌的花生种子的影响(a),熏蒸后对花生的活真菌孢子计数(b),熏蒸后对接种真菌百香果的影响(c),以及接种果实的平均病斑大小(d)】
广西热作所科技创新岗位外籍专家、副研究员Rasheed Usman为论文第一作者,陈赶林研究员为通讯作者。本研究获得广西重大科技计划和广西自然科学基金项目的资助。
热作所 Rasheed Usman供稿/供图
一审一校:陈赶林
二审二校:薛臣艺
三审三校:陆炳强